Yem üretiminde partikül büyüklüğünün önemi ve optimizasyonu

Sürdürülebilir bir yem endüstrisi, minimum enerji miktarı ve ham madde kullanımı ile en iyi verimi elde etmek için sürekli olarak yemi işlemenin en iyi yolunu aramaktadır. Bu yazıda, yem değirmenindeki öğütme işlemi sırasında partikül boyutunun nasıl optimize edileceğine odaklandık. Bununla birlikte, en uygun parçacık boyutunun ne olduğunu tanımlayabilmek için hayvan biyolojisini ve parçacık boyutunun besleme üzerindeki etkisini anlamak için daha öğrenilecek çok şey var.

Arthur vom Hofe
Yem ve Yağlı Tohumlar Segment Yöneticisi
CPM Europe

Partikül büyüklüğü dağılımı, yem üretiminde belirleyici bir rol oynamaktadır. Bir yandan, yemlerin enerji tüketimini ve fiziksel kalitesini büyük ölçüde etkiler, diğer yandan besin değeri üzerinde de büyük bir etkisi vardır. Bununla birlikte, tanımlanacak belirli bir boyut yoktur, çünkü en uygun boyut türlere, yem uygulamasına ve hatta hayvanın yaşına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Bu nedenle, yem değirmencisinin, yem türüne hatta üretilen formülasyona bağlı olarak partikül boyutunu kontrol edebilmesi ve ayarlayabilmesi gerekir.

Bir sonraki şekilde, tür başına optimal parçacık boyutunun rota göstergesi verilmektedir.

Peletlenmiş yem için istenen partikül boyutu, kullanılan peletleme deliği çapıyla ve aynı zamanda hayvanın sindirim sistemiyle büyük ölçüde ilişkilidir. Daha ince bir öğütme, pelet değirmeninin şartlandırma sistemine katkıda bulunur, peletleme işlemi ve fiziksel pelet kalitesi için faydalıdır.

Püre yem için önemli olan partikül büyüklüğü dağılımının tam eşit olmasıdır. Yani ne ince ne de çok büyük. İnce olanlar tüketilmez, bu yüzden kaybolurlar. Parçacık boyutu çeşitliliği karışımın ayrılmasına neden olacak ve daha büyük parçacıklar optimum şekilde sindirilmeyecektir. Bu, püre yemlerinin özellikle kaba partiküllere izin veren türler için uygun olduğu anlamına gelir.

VALSLİ DEĞİRMEN
CPM Roskamp Valsli Değirmen’in piyasaya sürülmesiyle birlikte, endüstri, minimum enerji tüketimiyle minimum ince taneler ve çok büyük boyutlar ile optimum püre yemlerini işleme olanağına sahip oldu. Bu makine iki veya üç çift vals kullanır. Valsler, biraz farklı hızlarda ve arasındaki ayarlanabilir boşlukta dönerler. Ürün, bu valsler arasında kesilir; geleneksel çekiçli değirmen teknolojisinde olduğu gibi parçalanmaz. İnce parçacıklara ve liflere dokunulmaz, bunlar vals boşluğundan geçerler. Üretilen pürenin son derece iyi “kalite” olmasının yanı sıra, bu işlem aynı zamanda optimum enerji verimliliğine sahiptir. Valsler arasındaki boşluk, öğütmenin inceliğini belirler ve uzaktan ayarlanabilir. Bu, parçacık boyutunun müşterinin isteğine, formülasyonuna veya uygulamasına bağlı olarak otomatik olarak ayarlanabileceği anlamına gelir. Valsli değirmen teknolojisi, tahıllar ve tohumlar gibi görece kırılgan ürünleri öğütmede en uygun yöntemdir. Ancak bazen hala lif içeren, nispeten daha ince bir ürün üretmek için de kullanılır. Daha ince öğütme sırasında valsli değirmenin avantajları azalır. Bu nedenle daha ince öğütme uygulaması için çekiçli değirmen kullanılır.

ÇEKİÇLİ DEĞİRMEN
Bir çekiçli değirmen, sallanan sertleştirilmiş çekiçlere sahip, hızlı dönen bir rotordan oluşur. Öğütme haznesine giren ürün, dönen çekiçlerin etkisiyle partikül boyutunda küçülür. Parçacıklar, küçük deliklere sahip bir elekten geçerek hazneyi terk eder. Parçacığın kırılmasının bir Valsli Değirmendeki kadar hassas olmaması, anlaşılır bir durumdur. Ve ilk izlenim, parçacık boyutunun o kadar kolay ayarlanamıyor olmasıdır. Evet, pahalı, bakıma duyarlı bir otomatik elek değiştirme sistemi düşünebilirsiniz, ancak daha fazla seçenek mevcuttur. Çekiçli değirmenden çıkan son parçacık boyutu yalnızca elek deliği çapına bağlı değildir, daha fazla parametre vardır.

ÇEVRESEL HIZ
Parçacık boyutundaki azalmanın, ürün ile çekiç ucu arasındaki hız farkına bağlı olduğunu anlamak önemlidir. Çekiç çevre hızı, basitçe değirmen çapının ve motor devrinin bir faktörüdür. Değişken frekanslı bir sürücü tarafından harekete geçirilen büyük çaplı bir çekiçli değirmenin seçilmesi, çok çeşitli çekiç çevre hızlarıyla öğütme olanağı sağlar. Ve frekans kontrol cihazı ile hız, insan müdahalesi olmadan da kolay ve süratli bir şekilde ayarlanabilir.

Uygulamaya bağlı olarak ideal bir çekiç çevre hızı seçilebilir. Lifli malzemelerin daha verimli ince öğütülmesi için yüksek bir çekiç çevre hızı seçilmelidir. Kırılgan ürünlerin öğütülmesi sırasında ise daha düşük bir çekiç çevre hızı istenir.

Alttaki şekil, ortalama partikül büyüklüğü ile çekiçli değirmendeki çekiç çevre hızı arasındaki ilişkiyi göstermektedir.

3,2 mm’lik bir elekte, bir frekans denetleyicisi ile hızı değiştirirken, 127 m/s’de 500-600 mikronluk bir öğütme elde edersiniz; sadece 76 m/s’de öğütürken ortalama parçacık boyutu 700-800 mikrondur.

102 m/s’lik geleneksel bir makinede 2,8 ve sırasıyla 4 mm elek ile aynı parçacık boyutlarını göreceksiniz. Bu, bir frekans kontrolü ile elde edilen parçacık boyutunu etkileyebileceğiniz anlamına gelir. Ve büyük çaplı bir çekiçli değirmen kullanıldığında, maksimum esneklik sağlayan parçacık boyutunu geniş bir aralıkta ayarlama olanağına sahip olursunuz.

Ama dahası da var! Daha yüksek bir çevresel hızla (daha büyük çaplı Çekiçli Değirmen), daha düşük bir çevresel hıza (daha küçük çaplı Çekiçli Değirmenler) kıyasla, belirli bir elek deliği boyutunda daha ince bir öğütme elde edilebilir. Enerji tüketimine ve elek aşınmasına (işletme maliyetleri) yönelik daha büyük çaplı deliklerle öğütmenin faydalarını hayal etmek zor değildir.

Bir Çekiçli Değirmene bakarken enerji tüketimi bir numaralı husustur.

Gerçek şu ki, bir çekiçli değirmen ömrü boyunca satın alma fiyatının >50 katını enerji olarak kullanabilir.

Elek alanı ve motor gücü
Verimli ince öğütme fikrinin tamamı, partikül boyutunun küçültülmesinin çekiçlerin etkisi ile yapılmasıdır. Daha büyük bir elek alanı ile ürün, öğütme haznesinden daha etkili bir şekilde çıkar. Daha küçük elek yüzeyleri, ürünü öğütme haznesinde daha uzun süre tutar ve daha fazla enerji tüketimine (ısı) ve aşınmaya neden olur. Tipik bir tasarım aralığı 120 cm2/kW toplam elek yüzeyi veya> 34 cm2/KW kurulu motor gücüne sahip bir “açık delik alanı”dır.

Çekiçler
Çekicin şekli de, elde edilen parçacık boyutunu büyük ölçüde etkiler. Sabit kalitede bir öğütme elde etmek ve bunu kontrol edebilmek için çekiç aşınmasını en aza indirmeniz gerekir. Geleneksel (veya düşük maliyetli) çekiçler çekici görünebilir ancak öğütme kalitesinin neredeyse her gün değişmesine neden olur. Bu, kontrol edilebilirliği azaltır. Ayrıca, çekiçler servis ömrünün sonuna geldiğinde değirmenin enerji tüketiminin büyük ölçüde arttığını fark etmek önemlidir. CPM Champion son derece uzun ömürlü çekiçlerle (10x geleneksel), en düşük enerji tüketiminde ve minimum bakım aralıklarında sürekli tutarlı bir öğütme elde edilir. Bu tungsten karbür sert yüzlü tek delikli çekiçler, genellikle rotorun dengesini korumak ve ciddi çekiç arızası olasılığını en aza indirmek için tercih edilir. Uzun ömürlü çekiçler sadece işçilik ve enerji maliyetlerinden tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda her gün sürekli bir öğütme sağlar.

Çekiç kalıbı
Çekiç kalıpları (çekiçlerin rotor üzerindeki sayısı ve dağılımı) ve konumları (çekici eleğe daha yakın veya daha uzağa ayarlamak), herhangi bir Çekiçli Değirmenin performansı üzerinde derin bir etkiye sahiptir. Farklı malzemeler farklı şekilde öğütüldüğünden, her uygulamaya göre ideal çekiç sayısı ve elek boşluğu ayarlanmalıdır.

Kaba öğütme için sınırlı sayıda çekiçle öğütmek en verimli yöntemdir, ancak ince öğütme uygulamaları için istenen çok ince bitmiş ürünleri elde etmek için ekstra ağır bir çekiç modeli kullanmak en iyisidir. Rotor daha fazla sayıda pim (12) ile donatılmışsa, toplam çekiç sayısı önemli ölçüde artar. Bu, pime aşırı sayıda çekiç koymadan (dört veya sekiz) yapılır, aksi halde yüksek gerilime ve rotor plakalarında olası arızaya neden olabilir.

Öğütme haznesi şekli
Son olarak, ürün ile çekiç arasındaki hız farkının, gelen ürünün parçacık boyutunu azaltmak için gereken darbeyi belirlediğini fark etmeliyiz. Damla şeklindeki bir çekiçli değirmen haznesi, hız farkını geleneksel dairesel haznelerden daha iyi koruyacaktır. Bunun nedeni, ilk vuruş etkili bir şekilde azaltıldıktan sonra ürünün haznedeki dönüşünün kaçmamasıdır.

STEP ÖĞÜTME
En esnek öğütme çözümü, büyük çaplı hız kontrollü Çekiçli Değirmen ile birlikte valsli değirmene sahip bir sistemdir. Yem değirmeni, temel olarak istenen her parçacık boyutunu üretebilir. Aynı yüksek kapasiteli öğütme hattından, minimum ince taneli bir püre yemden çok ince bir öğütmeye kadar.

Valsli değirmen, kaba püreleri üretecek veya çekiçli değirmen ile işlenmeden önce malzemeleri parçalayacaktır. Çekiçli değirmene gitmeden önce malzemeyi valsli değirmenle kırmak, toplam enerji tüketiminde % 25’in üzerinde tasarruf sağlar. Mevcut bir Çekiçli Değirmenin önüne bir valsli değirmen yerleştirilmesi, aynı zamanda kapasitenin de %30-40 oranında artması anlamına gelir. Olumlu bir yan etkisi ise çekiçli değirmendeki parçaların aşınma ve kullanım ömrünün (ve bununla birlikte öğütme kıvamının), valsli değirmenin ön kırma etkisi nedeniyle büyük ölçüde uzatılmasıdır (x4 veya daha fazla).

Kademeli bir öğütme sisteminde, CPM Champion damla şekli yerine geleneksel bir çekiçli değirmen kullanılıyorsa, faydalarını deneyimlemek için iki makine arasındaki elekleri kullanmak gerekir. Eleme ayrıca büyük boyutlu lifli kabukları, valslerle öğütülmüş püreden çıkararak çekiçli değirmenlerle öğütmeye olanak tanır.

Sürdürülebilir bir yem endüstrisi, minimum enerji miktarı ve ham madde kullanımı ile en iyi verimi elde etmek için sürekli olarak yemi işlemenin en iyi yolunu aramaktadır. Bu yazıda, yem değirmenindeki öğütme işlemi sırasında partikül boyutunun nasıl optimize edileceğine odaklandık. Bununla birlikte, en uygun parçacık boyutunun ne olduğunu tanımlayabilmek için hayvan biyolojisini ve parçacık boyutunun besleme üzerindeki etkisini anlamak için daha öğrenilecek çok şey var.

Arthur vom Hofe Hakkında
Arthur vom Hofe, CPM Europe’un Yem ve Yağlı Tohumlar Bölüm Müdürüdür. Peletleme ve partikül boyutunu küçültme ekipmanı için şirketi temsil ederken, doksanlı yılların başından beri ön saflarda yer almıştır. Bu süre zarfında, dünya çapında yem üretim süreçlerinde değerli deneyimler kazanmıştır.